CN106570942B - 电子不停车收费系统的车载单元及其防拆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出电子不停车收费系统的车载单元及其防拆方法，在车载单元内设置电容检测传感器，通过检测车辆内的安装面和车载单元检测壳体之间的电容值是否发生变化而判断车载单元是否被拆装，有效地防止车载单元被非正常拆装，且不容易被破解。本发明结合角度检测传感器，通过检测角度变化判断车载单元是否被移动而更进一步提高车载单元非正常拆装的侦测能力，有效防止恶意拆装情况发生，并能够为稽逃处理提供数据支撑。
Description
技术领域
本发明涉及交通管理系统，特别是涉及用于道路出入口收费的交通管理系统。
背景技术
现有技术电子不停车收费Electronic Toll Collection系统，简称ETC系统，在车辆上安装车载单元On Board Unit，简称OBU，通过设置在道路各出/入口的车道子系统与OBU通信，在车辆通行道路出/入口过程中完成电子收费，以提高道路出/入口的车辆通行效率。为了防止OBU被拆装到其他未经授权或者审核的车辆上，影响ETC系统正常营运，现有技术通过以下两种方式防止OBU被非正常拆装：
1. 在OBU上设置类似物理按键的防拆柱，一旦安装完成，OBU与车辆挡风玻璃之间的间隙就固定不变，防拆柱抵触在车辆挡风玻璃上；如果OBU被拆除，防拆柱会失去车辆挡风玻璃施加的压力，或者防拆柱会弹出，以使OBU失去激活状态；该防拆柱方案并不能防止他人通过刀片类物品代替挡风玻璃抵触防拆柱而保持激活状态地拆除OBU，并再次安装使用OBU，因此防拆柱方案还是比较容易被破解而实现保持激活状态拆装OBU；
2. 在车辆内设置能够与OBU进行无线通信的锚点装置，该锚点装置始终保持与OBU的无线加密通信状态，如果OBU被拆除， OBU无法收到锚点装置反馈的数据而失去激活状态；但是锚点装置仍然会面对被拆除的问题，他人只需将OBU与锚点装置一起拆除就可以阻止OBU失去激活；虽然可以在车辆出厂前就将锚点装置植入车辆的电控系统或者计算机系统，以防止锚点装置被单独拆装，但是，在车辆出厂前植入锚点装置需要在车企、车辆审批部门、ETC审批部门等单位之间进行协调，不利于车辆出厂前植入锚点装置的方案被普及应用。
因此，现有技术防止OBU被非正常拆装的方式由于存在上述缺陷和不足之处并不能真正起到防拆作用，易于被破解，不利于普及使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出能够有效防止车载单元OBU被非正常拆装的方法及实现该方法的车载单元。
本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：
提出一种电子不停车收费系统的车载单元防拆方法，包括如下步骤：
A. 车载单元安装前，
在车载单元内设置电容检测传感器，预置防拆电容变化阈值；
B. 车载单元安装激活时，
将车载单元安装在车辆内的安装面上，该车载单元朝向所述车辆内的安装面的壳体是检测壳体；
车载单元安装完成后首次启动车载单元时，依据电容检测传感器侦测车载单元的检测壳体与车辆内的安装面之间的电容值，车载单元记录该电容值为安装电容值；
C. 车载单元正常使用时，
被激活的车载单元在使用过程中，借助电容检测传感器实时地侦测所述检测壳体与安装面之间的实时电容值，并将该实时电容值与车载单元记录的安装电容值作比较检测，当检测到实时电容值与安装电容值的差值不小于所述防拆电容变化阈值时，启动防拆激活处理流程，令车载单元不能正常使用。
为了进一步提升防拆效果，所述电子不停车收费系统的车载单元防拆方法，包括如下步骤，
A. 车载单元安装前，
A11. 在车载单元内设置电容检测传感器，预置防拆电容变化阈值；
A12. 在车载单元内设置角度检测传感器；
B. 车载单元安装激活时，
B11. 将车载单元安装在车辆内的安装面上，该车载单元朝向所述车辆内的安装面的壳体是检测壳体；
B12. 车载单元安装完成后，将车辆停在基准路面上，进行车载单元首次启动，依据电容检测传感器侦测车载单元的检测壳体与车辆内的安装面之间的电容值，车载单元记录该电容值为安装电容值；
依据角度检测传感器侦测到的角度值，车载单元记录该角度值为安装角度值；
C. 车载单元正常使用时，
C11. 被激活的车载单元在使用过程中，借助电容检测传感器实时地侦测所述检测壳体与安装面之间的实时电容值，并将该实时电容值与车载单元记录的安装电容值作比较检测，当检测到实时电容值与安装电容值的差值不小于所述防拆电容变化阈值时，启动防拆激活处理流程，令车载单元不能正常使用；
C12. 被激活的车载单元在使用过程中，角度检测传感器实时侦测的角度值作为实时角度值，车载单元依据自身记录的安装角度值和侦测的实时角度值，借助车载单元角度判读流程判断车载单元是否被非正常拆装。
具体而言，所述角度检测传感器侦测的角度值是反映车载单元内一平面与预置的基准面之间的夹角，或者所述角度检测传感器侦测的角度值是反映设置在车载单元内一参照物的位置变化的物理量，该参照物的位置变化是因车载单元发生角位移而变化。
所述车载单元角度判读流程体现为，所述电子不停车收费系统包括设置在各道路的出口和入口的车道子系统，各车道子系统都记录其自身的车道坡度数据；
所述分步骤C12包括如下分步骤，
C121. 被激活的车载单元在使用过程中，当车辆进入道路的出口或者入口时，车载单元启动以下分步骤C122的车载单元角度判读流程；
C122. 车载单元借助角度检测传感器实时地侦测车载单元的实时角度值，车载单元将自身记录的安装角度值和侦测的实时角度值发送至车辆所通过的车道子系统，该车道子系统依据收到的安装角度值，实时角度值，以及该车道子系统自身记录的车道坡度数据判断车载单元是否被非正常拆装。
作为分步骤C122的后续执行流程，所述分步骤C12在分步骤C122之后还包括如下分步骤，
C123. 如果步骤C122所述车道子系统判断车载单元被非正常拆装，该车道子系统记录安装所述车载单元的车辆信息，向该车载单元反馈反映非正常拆装的预警数据；
车载单元在收到预警数据时，启动防拆激活处理流程，令车载单元不能正常使用。
本发明解决所述技术问题还可以通过采用以下技术方案来实现：
设计、制造一种能够防拆的电子不停车收费系统的车载单元，所述车载单元包括数据处理器和电容检测传感器。当车载单元安装在车辆内的安装面上时，该车载单元朝向所述车辆内的安装面的壳体是检测壳体。所述电容检测传感器能够检测所述安装面和检测壳体之间的电容值，并将该电容值发送给车载单元的数据处理器。
具体地，所述车辆内的安装面是车辆的前挡风玻璃。
为获得稳定的电容检测效果，在所述车载单元的检测壳体上设置电连接电容检测传感器的电极板。
为进一步提升防拆效果，所述车载单元还包括角度检测传感器，用于将侦测的角度值发送给车载单元的数据处理器。
所述角度检测传感器包括陀螺仪，或者至少一个水银开关。
同现有技术相比较，本发明“电子不停车收费系统的车载单元及其防拆方法”的技术效果在于：
通过电容检测传感器有效防止车载单元被非正常拆除，且不易被破解。本发明通过设置角度检测传感器，结合两种监测手段，使两者互相弥补防拆缺陷，扩大车载单元被非正常拆装的监测范围，更一步增强车载单元的防拆效果，并且能够为稽逃处理提供数据支撑。
具体实施方式
以下结合实施例作进一步详述。
本发明提出一种能够防拆的电子不停车收费系统的车载单元，所述车载单元包括数据处理器和电容检测传感器。当车载单元安装在车辆内的安装面上时，该车载单元朝向所述车辆内的安装面的壳体是检测壳体。所述电容检测传感器能够检测所述安装面和检测壳体之间的电容值，并将该电容值发送给车载单元的数据处理器。
基于上述车载单元本发明提出电子不停车收费系统的车载单元防拆方法，包括如下步骤：
A. 车载单元安装前，例如在车载单元被生产过程中，或者在车载单元被正常拆除后需要重新安装时，
在车载单元内设置电容检测传感器，预置防拆电容变化阈值；通常车载单元内各器件的运行应当按照控制软件的设定进行，该控制软件通常安装在车载单元的数据处理器内，或者类似存储器的数据载体内；所述防拆电容变化阈值通过控制软件进行预置；
B. 车载单元安装激活时，
将车载单元安装在车辆内的安装面上，该车载单元朝向所述车辆内的安装面的壳体是检测壳体；
车载单元安装完成后首次启动车载单元时，依据电容检测传感器侦测车载单元的检测壳体与车辆内的安装面之间的电容值，车载单元记录该电容值为安装电容值；通常车载单元通过设置存储器记录安装电容值；
C. 车载单元正常使用时，
被激活的车载单元在使用过程中，借助电容检测传感器实时地侦测所述检测壳体与安装面之间的实时电容值，并将该实时电容值与车载单元记录的安装电容值作比较检测，当检测到实时电容值与安装电容值的差值不小于所述防拆电容变化阈值时，启动防拆激活处理流程，令车载单元不能正常使用。所述防拆激活流程可以通过解除车载单元的激活状态，使车载单元不能再与车道子系统完成通信或者交易过程，进而令车载单元不能正常使用。
如果发生车载单元被拆除的情况，因车辆内的安装面与车载单元的检测壳体之间的距离必将发生变化，该变化就会直接导致电容检测传感器所侦测的实时电容值相对安装电容值发生电容值变化超出防拆电容阈值，因而本发明能够准确判断车载单元是否被拆装。而车辆在行驶和使用过程中的颠簸所造成安装面与检测壳体之间的电容变化很小，这种变化不足以使电容检测传感器侦测的实时电容值相对安装电容值发生超出防拆电容阈值的变化。由于安装面与检测壳体之间的电容值变化能够真实反映车载单元从车辆内拆除的情况，且电容值变化不容易被屏蔽或者绕过，因而本发明所述防拆方法不易被破解。
为确保车载单元与车道子系统稳定地通信，所述车辆内的安装面是车辆的前挡风玻璃。
为了更好的侦测电容值，在所述车载单元的检测壳体上设置电连接电容检测传感器的电极板。在一个小范围区域内，车辆的前挡风玻璃可以近似为平面状，通过在车载单元的检测壳体上设置电极板，能够在电极板与前挡风玻璃之间获取更加稳定的电容值，以提高电容检测传感器侦测数据稳定性，防止车载单元的防拆激活流程误启动。
为了防止他人将车载单元和安装面作为一个整体拆除，即通过对车辆的安装面切割而拆除车载单元，例如将车辆的前挡风玻璃部分或者全部切割而拆除安装在前挡风玻璃上的车载单元，本发明所述车载单元还包括角度检测传感器，用于将侦测的角度值发送给车载单元的数据处理器，从而弥补设置有电容检测传感器的车载单元的防拆方法被破解而非正常拆除。
基于增设角度检测传感器的车载单元，本发明进一步优化所述车载单元防拆方法，包括如下步骤，
A. 车载单元安装前，例如车载单元被生产过程中，或者车载单元被正常拆除后需要重新安装时，
A11. 在车载单元内设置电容检测传感器，预置防拆电容变化阈值；
A12. 在车载单元内设置角度检测传感器；
B. 车载单元安装激活时，
B11. 将车载单元安装在车辆内的安装面上，该车载单元朝向所述车辆内的安装面的壳体是检测壳体；
B12. 车载单元安装完成后，将车辆停在基准路面上，进行车载单元首次启动，依据电容检测传感器侦测车载单元的检测壳体与车辆内的安装面之间的电容值，车载单元记录该电容值为安装电容值；依据角度检测传感器侦测到的角度值，车载单元记录该角度值为安装角度值；所述基准路面为所有车载单元的安装提供一个基准面，可以采用平行于水平面的路面，或者相对水平面具有较小角度的路面；
C. 车载单元正常使用时，
C11. 被激活的车载单元在使用过程中，借助电容检测传感器实时地侦测所述检测壳体与安装面之间的实时电容值，并将该实时电容值与车载单元记录的安装电容值作比较检测，当检测到实时电容值与安装电容值的差值不小于所述防拆电容变化阈值时，启动防拆激活处理流程，令车载单元不能正常使用；所述防拆激活流程可以通过解除车载单元的激活状态而使车载单元不能再与车道系统完成通信或者交易过程而令车载单元不能正常使用；
C12. 被激活的车载单元在使用过程中，角度检测传感器实时侦测的角度值作为实时角度值，车载单元依据自身记录的安装角度值和侦测的实时角度值，借助车载单元角度判读流程判断车载单元是否被非正常拆装。
当将安装面和车载单元作为一个整体拆除时，在移出车辆的过程中，很难保证被拆除的安装面和车载单元整体不发生偏转。角度检测传感器正是用于针对此情况侦测车载单元发生角度变化的情况，从而弥补电容检测传感器可能出项的漏洞。两者结合更进一步扩大监测范围，确保监测效果。
所述角度检测传感器侦测的角度值是反映车载单元内一平面与预置的基准面之间的夹角，那么此种角度检测传感器的一个具体代表就是陀螺仪。
或者所述角度检测传感器侦测的角度值还可以是反映设置在车载单元内一参照物的位置变化的物理量，该参照物的位置变化是因车载单元发生角位移而变化，那么此种角度检测传感器的具体代表就是至少一个水银开关。通过设置多个水银开关，能够提高角度侦测的准确度，缩小误差范围。
所述车载单元角度判读流程可以有多种实现方式，例如根据安装角度值和路面相对水平面的角度信息，判断实时角度值是否在合理的范围内，如果不在合理范围内就启动防拆激活流程。
本发明实施例中，采用另一种车载单元角度判读流程的具体方式，所述电子不停车收费系统包括设置在各道路的出口和入口的车道子系统，各车道子系统都记录其自身的车道坡度数据；那么所述分步骤C12进一步包括如下分步骤，
C121. 被激活的车载单元在使用过程中，当车辆进入道路的出口或者入口时，车载单元启动以下分步骤C122的车载单元角度判读流程；
C122. 车载单元借助角度检测传感器实时地侦测车载单元的实时角度值，车载单元将自身记录的安装角度值和侦测的实时角度值发送至车辆所通过的车道子系统，该车道子系统依据收到的安装角度值，实时角度值，以及该车道子系统自身记录的车道坡度数据判断车载单元是否被非正常拆装。
上述分步骤121至122可以仅在车辆通行车道子系统时启用，以防止因车辆在多种道路情况下行驶颠簸而造成误判情况发生。
当判断车载单元被非正常拆装时，可以直接使车载单元启动防拆激活流程。而本发明实施例在判断车载单元被非正常拆装时采用另一种具体处理措施，即所述分步骤C12在分步骤C122之后还包括如下分步骤，
C123. 如果步骤C122所述车道子系统判断车载单元被非正常拆装，该车道子系统记录安装所述车载单元的车辆信息，向该车载单元反馈反映非正常拆装的预警数据；
车载单元在收到预警数据时，启动防拆激活处理流程，令车载单元不能正常使用。
分步骤C123通过车道子系统记录的可能发生非正常拆装车载单元的车辆信息，能够为后续稽逃处理提供数据支撑。
Claims (8)
1.一种电子不停车收费系统的车载单元防拆方法，其特征在于包括如下步骤：
A. 车载单元安装前，
A11. 在车载单元内设置电容检测传感器，预置防拆电容变化阈值；
A12. 在车载单元内设置角度检测传感器；
B. 车载单元安装激活时，
B11. 将车载单元安装在车辆内的安装面上，该车载单元朝向所述车辆内的安装面的壳体是检测壳体；
B12. 车载单元安装完成后，将车辆停在基准路面上，进行车载单元首次启动，依据电容检测传感器侦测车载单元的检测壳体与车辆内的安装面之间的电容值，车载单元记录该电容值为安装电容值；
依据角度检测传感器侦测到的角度值，车载单元记录该角度值为安装角度值；
C. 车载单元正常使用时，
C11. 被激活的车载单元在使用过程中，借助电容检测传感器实时地侦测所述检测壳体与安装面之间的实时电容值，并将该实时电容值与车载单元记录的安装电容值作比较检测，当检测到实时电容值与安装电容值的差值不小于所述防拆电容变化阈值时，启动防拆激活处理流程，令车载单元不能正常使用；
C12. 被激活的车载单元在使用过程中，角度检测传感器实时侦测的角度值作为实时角度值，车载单元依据自身记录的安装角度值和侦测的实时角度值，借助车载单元角度判读流程判断车载单元是否被非正常拆装。
2.根据权利要求1所述的电子不停车收费系统的车载单元防拆方法，其特征在于：
所述角度检测传感器侦测的角度值是反映车载单元内一平面与预置的基准面之间的夹角，
或者是反映设置在车载单元内一参照物的位置变化的物理量，该参照物的位置变化是因车载单元发生角位移而变化。
3.根据权利要求1所述的电子不停车收费系统的车载单元防拆方法，其特征在于：
所述电子不停车收费系统包括设置在各道路的出口和入口的车道子系统，各车道子系统都记录其自身的车道坡度数据；
所述分步骤C12包括如下分步骤，
C121. 被激活的车载单元在使用过程中，当车辆进入道路的出口或者入口时，车载单元启动以下分步骤C122的车载单元角度判读流程；
C122. 车载单元借助角度检测传感器实时地侦测车载单元的实时角度值，车载单元将自身记录的安装角度值和侦测的实时角度值发送至车辆所通过的车道子系统，该车道子系统依据收到的安装角度值，实时角度值，以及该车道子系统自身记录的车道坡度数据判断车载单元是否被非正常拆装。
4.根据权利要求3所述的电子不停车收费系统的车载单元防拆方法，其特征在于：
所述分步骤C12在分步骤C122之后还包括如下分步骤，
C123. 如果步骤C122所述车道子系统判断车载单元被非正常拆装，该车道子系统记录安装所述车载单元的车辆信息，向该车载单元反馈反映非正常拆装的预警数据；
车载单元在收到预警数据时，启动防拆激活处理流程，令车载单元不能正常使用。
5.一种能够防拆的电子不停车收费系统的车载单元，其特征在于：
所述车载单元包括数据处理器和电容检测传感器；
当车载单元安装在车辆内的安装面上时，该车载单元朝向所述车辆内的安装面的壳体是检测壳体；
所述电容检测传感器能够检测所述安装面和检测壳体之间的电容值，并将该电容值发送给车载单元的数据处理器；
所述车载单元还包括角度检测传感器，用于将侦测的角度值发送给车载单元的数据处理器。
6.根据权利要求5所述的能够防拆的电子不停车收费系统的车载单元，其特征在于：
所述车辆内的安装面是车辆的前挡风玻璃。
7.根据权利要求5所述的能够防拆的电子不停车收费系统的车载单元，其特征在于：
在所述车载单元的检测壳体上设置电连接电容检测传感器的电极板。
8.根据权利要求5所述的能够防拆的电子不停车收费系统的车载单元，其特征在于：
所述角度检测传感器包括陀螺仪，或者至少一个水银开关。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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